Właściwości fizyczne materiałów

Układ – fragment materii w którym skupiona jest uwaga – wyodrębniony z otaczającego świata – wszystko co poza nim i co ma jakiś wpływ na jego zachowania nazywamy otoczeniem;GĘSTOŚĆ – stosunek masy mat.do jego objętości bez porów ρ=m/V [g/cm3=Mg/m3]Gęst.pozorna – stos. Masy mat.do jego objęt. Z uwzględnieniem porów ρp=m/Vp;Gęst.nasyp. – odnosi się do kruszyw, w stanie zagęszczonym jest większa niż w st. luźnym;Monolit – materiał w którym zawartość porów = 0 (szkło okiennr, metale, asfalt, - są to mat.szczelne, nieprzenikliwe dla gazów)Materiały pochodzenia:+organicznego 1,16[Mg/m3];+mineralnego 2,5-3,5[Mg/m3];+metale 1,7-(7-8)-20[Mg/m3];beton komórkowy (ρ=2,7; ρp=0,7 ->z uwzględnieniem porów);POROWATOŚĆ – objętość wolnych przestrzeni w jednostce obj.mat.                 P=[1-(ρp/ρ)]  lub w procentach *100%wpływ na:+zmniejszenie obciążenia konstrukcji; zmniejszenie zużycia surowców, energii na utrwalenie kształtów wysokotemperaturową obrubka; zwiększenie bariery przepływu ciepła i dźwięku itd.;Zawartość porów:+zmniejsza masę bez zmiany objętości; pogarsza właściwości mechaniczne; zwiększa opór przepływu ciepła i dźwięku; umożliwia przenikanie przez materiał gazów i cieczy; umożliwia utrzymywanie wody w materiale; zwiększa rozwinięcie pow. Kontaktu mat. z otoczneiem, przyśpiesza korozję, zmniejsza trwałość;*pory zamknięte różnej wielkości (przepuszczalność mała lub żadna, kapilarność mała lub żadna);*duże otwarte pory (duża przepuszczalność, mała kapilarność);*podwójne otwarte pory(mała przepuszczalność, duża kapilarność);porowatość całkowita=porowatość otwarta+porowatość zamknięta;SZCZELNOŚĆ -  ułamek objętości fazy stałej w mat. S=(ρp/ρ) lub w procent.*100%S+P=1 lub procentowo = 100%+dla mat.szczelnych:ρp=ρ, S=1, P=0+dla mat.porowatych: ρp<ρ, S<1, P>0JAMISTOŚĆ – procentowa zawartość przestrzeni międzyziarnowych w mat.sypkimw stanie luźnym jl i zagęszczonym jz:jl=[1-(ρnl/ρp)]*100% ; jz=[1-(ρnz/ρp)]*100%Wartość jamistości wykorzystuje się przy ustalaniu składu mieszanek betonowych – zaczynu należy dodać co najmniej tyle ile wynosi jamistośc stanu okruchowego;NASIĄKLIWOŚĆ – zdolność mat.do wchłaniania i utrzymywania wody przy max. zawartości;Nasiąkliwość wagowa:nw=[(mw-m)/m]*100%Nasiąkl.objętościowa:no=[(mw-m)/V]*100%mw- masa próbki nasyconej wodą[g]m – masa próbki wysuszonej do stałej masy;ρp=1 =>nw=no ; ρp>1 =>nw<no ; ρp<1 =>nw>noporowatość otwarta =>nasiąkliwość objętościowa: Po=no ;P=Po+PzSiły kohezji – międzycząsteczkowe w jednej fazie;Siły adhezji – na granicy faz;Napięcie powierzchniowe – praca potrzebna do odpowiedniego powiększenia powierzchni w wyniku wyprowadzenia cząsteczek z głębi cieczy na jej powierzchnię (praca rozciągania powierzchni przez zwiększenie na niej cząsteczek);KAPILARNOŚĆ – zachowanie się wody w cienkich rurkach, jest konsekwencją różnych ciśnień (zdolność podciągania wody przez włoskowate kanaliki)Wysokość podnoszenia wody:ΔP=h=[(2*δ*cosΘ)/(r*g*ρH2O)]δ-napięcie powierzchniowe wody 20°C;r – promień kapilary;g – przyśpieszenie ziemskie;Wielkość porów w betonier=10-2-10-4 makropory h=15-3 nasiąkliwośćr=10-5-10-7 mezopory h=15-150 kapilarner=10-8-10-10 mikropory h=15000 żelowe